Главное достижение основателя и руководителя SpaceX Илона Маска в том, что он сумел превратить в выгодный бизнес ракетостроение, которое до него всецело зависело от государственного заказа. Его компания SpaceX выполнила уже 30 успешных запусков ракет Falcon 9 и половина из них — коммерческие. Правда, было и две аварии, но это не сократило очередь из заказчиков. В планах и более амбициозные программы: сверхтяжелая ракета, глобальный спутниковый интернет, лунный туризм, в дальней перспективе — и пилотируемые полеты на Марс. Как ему это удается и почему не преуспели все, кто пытался до него?
Компания Илона Маска не открыла антигравитации, не создала сверхэффективных ракетных двигателей и не изобрела нового топлива. Никаких метаматериалов, нанотехнологий и фундаментальных исследований. «Секрет» Илона Маска и SpaceX в том, что все его разработки создаются в расчете на долгую перспективу, с опорой на уже имеющийся опыт мировой космонавтики и современные технологии — не обязательно космические. Еще один важный момент, который в конечном счете способствует заметности и повышению спроса на рынке, — старания Илона Маска позиционировать свои ракеты как продукт, меняющий этот мир к лучшему.
Кислород-керосиновым двигателем открытого цикла тягой в 65 тонн никого не удивишь. У королёвского РД-107 разработки 50-х годов — тяга 83 тонны. Правда, масса в два раза больше и габариты шире из-за четырех камер сгорания. Но конструкция Merlin 1D сложнее: они имеют возможность многократного пуска за счет впрыска пиросмеси и обладают дросселем, позволяющим снижать тягу до 40%. Поначалу эти возможности Falcon 9 позволяли лишь проводить тестовые «прожиги» двигателей на ракете перед стартом. Но спустя десять лет те же возможности вернули первую ступень после запуска на баржу в океане.
В парадигме «Роскосмоса» или любого другого ракетостроительного предприятия такая работа практически невозможна, ее разделили бы на две параллельные задачи: одноразовая ракета на сегодня, и многоразовая ракета на завтра. SpaceX же, вложив инвестиции в усложнение двигателя, получила возможность проводить летные испытания техники в практических запусках. Это второе немыслимое для прочих производителей новшество — устраивать штатные пуски, в том числе коммерческие, и при этом тестировать совершенно новую технологию.
«Слабость» двигателя Merlin привела к тому, что на каждой ракете их пришлось ставить по девять штук. Все, кто знаком с историей отечественной космонавтики, в частности с ракетой Н1, может лишь многозначительно кивать на несовершенство технологий SpaceX, которые привели к такому решению. Инженерная наука учит, что чем больше подвижных деталей в системе, тем ниже ее надежность. Соответственно, один мощный двигатель будет надежнее девяти маломощных. Практика SpaceX же показала, что дросселирование и управление каждым двигателям способствует повышению надежности за счет дублирования функций. Так удалось вывести основную полезную нагрузку в пуске CRS-1, когда один из двигателей вышел из строя.
Впоследствии многодвигательная схема пригодилась и на посадке. Полная тяга для возвращения первой ступени уже не нужна, более того — мешает. Поэтому Falcon 9 торможение в атмосфере обеспечивает включением трех двигателей, а посадку — одного. Снова «несовершенство» ракеты было использовано для достижения ранее недоступного результата.
Сравнение многоразового Falcon 9 с многоразовым Space Shuttle тоже может привести к ошибочным выводам. На слуху сокрушительные катастрофы шаттлов, и кажется, что Маск выбрал тупиковый путь, но если обратиться к деталям, то стоит учесть, что ни один из шаттлов не был потерян из-за двигателей многоразового использования. А возвращаемая конструкция космического челнока переживала перегрузки на порядки больше, чем выпадают на долю первой ступени. Ведь шаттлы возвращались с первой космической скорости,
Создавая ракету, которая могла поднять 10 тонн на 500 км, Маск уже всем рассказывал, как он полетит на Марс. И делал это достаточно убедительно и воодушевляюще, чтобы вдохновить этим огромное количество ракетных инженеров. А после закрытия программы Space Shuttle в США такие не были в дефиците. Страница вакансий сайта SpaceX озаглавлена вопросом «Вы хотите с нами строить дорогу на Марс?» В американской культуре покорение Марса исторически занимало большое место, поэтому желающих реализовать мечту детства всегда в избытке.
За счет марсианской мечты Илон Маск решает не только кадровый вопрос. Как показала практика, мечтатели есть не только в среде инженеров, но и среди инвесторов, всегда готовых поддержать спорные эксперименты компании, если они обещают не только близкую прибыль, но и светлое будущее.
Заинтересовали эксперименты SpaceX и основных коммерческих заказчиков, прежде всего телекоммуникационных операторов. Тех привлекает не столько Марс, сколько возможность снижения стоимости запуска спутников. Пока многоразовые ракеты не обещают когда-то озвученных Илоном Маском целей — снизить стоимость пуска в десять раз. Но даже одноразовый Falcon 9 привел к заметному снижению рыночных цен со 100 млн долларов до 70 млн за запуск спутника. Даже если многоразовая технология удешевит ракеты всего на 30%, это позволит SpaceX оставаться самым выгодным пусковым оператором в мире.
Не стоит забывать, что кроме инженерного и маркетингового таланта Илону Маску помогло и простое везение. Его компании повезло родиться ровно в тот момент, когда NASA решило поприжать существующих на тот момент в США ракетных монополистов Boeing и Locheed Martin. NASA объявила конкурс, в котором приняло участие семь производителей, и только двое стали победителями. SpaceX сумела выиграть почти полумиллиардный грант на создание ракеты среднего класса на условиях частного софинансирования. А когда ракета была создана, компания получила полуторамиллиардный госзаказ на грузовое снабжение Международной космической станции. Позже, когда качество ракеты Falcon 9 и грузового космического корабля Dragon было подтверждено, SpaceX получила госконтракт и на производство пилотируемого корабля Dragon 2.
Сегодня, после успешного выведения нагрузки многоразовой ракетой, будущее SpaceX кажется безоблачным, но впереди предстоят еще более серьезные вызовы. В конечном счете, сделать частично многоразовую ракету — это сложная, но решаемая инженерная задача. Всех предшественников Маска останавливала не сложность многоразовости, а перспективы, которые она открывает. Многие думают, что Space Shuttle были свернуты из-за своей дороговизны и ненадежности. Но это не совсем так. Главная проблема, которая поставила крест на программе челноков, — это отсутствие полезной нагрузки для них. Шаттлы закончили полеты, когда США полностью достроили свою часть МКС. Запуски спутников дешевле обычными ракетами, а отправка астронавтов — малыми космическими кораблями вроде «Союза» или строящихся Dragon 2 и Starliner. По программе Space Shuttle предполагалось, что каждый челнок слетает 100 раз, но фактически они впятером едва превысили сотню полетов.
Ракета, способная слетать десять раз, оказывается целесообразной с точки зрения ракетостроителей только тогда, когда она летает в десять раз чаще.
Как же предполагает решать эту проблему Илон Маск, который, как уже было сказано, отличается взглядом на дальнюю перспективу? Во-первых, он надеется на прирост госзаказов, для чего отчаянно борется со своими конкурентами всеми средствами, включая суды и лоббирование в Сенате. Во-вторых, недавно SpaceX объявила о готовности отправлять туристов до Луны и обратно ракетой Falcon Heavy на корабле Dragon 2. Каждый такой пуск потребует три первые ступени от Falcon 9. В-третьих, совместно с Google и венчурными инвесторами SpaceX планирует развивать спутниковую группировку интернет-вещания. Это потребует выведения нескольких сотен или даже тысяч спутников, что надолго загрузит все производственные мощности компании.
В далекой же перспективе маячат уже перелеты людей на Марс. Полеты на Марс — это принципиально новый рынок, о котором другие производители ракет всерьез не думают. Но в том, что найдутся желающие туда лететь, никаких сомнений нет. Авантюрный прожект Mars One уже достаточно подготовил почву, а заплатят за полет сами колонисты. С рынком космического туризма их сравнивать нельзя — им же не надо возвращаться, поэтому они спокойно смогут оставить на Земле все свои сбережения в обмен на билет на заветный рейс.
Сейчас SpaceX продолжает наращивать темпы запусков даже одноразовыми ракетами, активно вытесняя конкурентов, прежде всего ULA и Роскосмос, за счет выгодных цен. Возможно, определенную роль на решения заказчиков оказывает и мечта о Марсе, активно пропагандируемая Маском. Так, заказчики не просто запускают спутник ракетой Falcon 9, но и вносят свой вклад в покорение красной планеты. И независимо от того, достигнет Маск Марса или нет, сейчас марсианская мечта играет роль прекрасной маркетинговой стратегии.
Виталий Егоров